JP2001167957A - 給電用パドルにおける電気配線規制構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】給電用パドルと受電器との間の無線通信の安定
性低下を回避する。 【解決手段】規制壁２９には複数の規制溝２９１，２９
２，２９３，２９４が凹設されている。規制壁２９と通
信用アンテナ２０とは平行状態で接近させてある。給電
ケーブル１６を構成する給電線１６１は規制溝２９１に
通されており、給電線１６２は規制溝２９２に通されて
いる。信号線１６３は規制溝２９３に通されており、信
号線１６４は規制溝２９４に通されている。規制溝２９
１，２９２に通された給電線１６１，１６２は通信用ア
ンテナ２０の近くを横切り、規制溝２９３に通された信
号線１６３は通信用アンテナ２０の近くを横切り、規制
溝２９４に通された信号線１６４は通信用アンテナ２０
に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁誘導方式によ
って電源から受電器に電気を供給し、前記受電器側の無
線通信手段に対する無線通信手段を内部に備えた給電用
パドルにおける電気配線規制構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両に搭載されたバッテリに電気を充電
する充電装置としては、電磁誘導方式によって電源から
受電器に電気を供給する給電用パドルを備えた充電装置
がある。図９はその一例を示す。給電用パドル１は、地
上に設置された電源である給電スタンド２から延びる給
電ケーブル３の先端に取り付けられている。バッテリ４
を搭載した電気自動車５側には受電器であるチャージポ
ート６が搭載されている。給電用パドル１は鎖線で示す
ようにチャージポート６の差し込み口に差し込まれる。
この差し込み状態のもとに給電用パドル１側のコイルと
チャージポート６側のコイルとの間の電磁誘導作用によ
ってバッテリ４に対する充電が行われる。

【０００３】このような充電装置にはインターロック機
能、モニタリング機能等の種々の機能が組み込まれてい
る。インターロック機能は、給電用パドル１とチャージ
ポート６との適正な結合を確認してから充電を開始する
機能である。モニタリング機能の例としてはバッテリ４
の充電状態を確認しながら充電を遂行するものがある。
あるいはバッテリ４の電圧に関する電気自動車５側の診
断結果に基づいて充電速度を決定する機能等がある。

【０００４】電磁誘導方式の充電装置におけるこれらの
情報のやり取りは、給電用パドル１とチャージポート６
との間の無線通信によって行われる。そのため、チャー
ジポート６側には電波通信手段（図示略）が装着され、
この電波通信手段を構成するアンテナに対応する給電用
パドル１側のアンテナが給電用パドル１内に内蔵され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】給電用パドル１側のア
ンテナとチャージポート６側のアンテナとの間の良好な
通信性能を確保するため、給電用パドル１側のアンテナ
のインピーダンスマッチングが行なわれる。このインピ
ーダンスマッチングは、給電用パドル１側の前記コイル
に繋がる給電線、給電用パドル１側のアンテナに繋がる
信号線等の配線経路と、給電用パドル１側のアンテナと
の位置関係も考慮して行われる。しかし、給電用パドル
１の組み付け時、あるいは給電用パドル１の使用時の衝
撃によって前記給電線、信号線等が前記インピーダンス
マッチングを行なうときの本来の配線経路からずれるお
それがある。このようなずれは、通信性能の不安定性を
もたらす。

【０００６】本発明は、給電用パドルと受電器との間の
無線通信の安定性の低下を回避することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、電
磁誘導方式によって電源から受電器に電気を供給し、前
記受電器側の無線通信手段に対する無線通信手段を内部
に備えた給電用パドルを対象とし、請求項１の発明で
は、前記給電用パドル側の無線通信手段の近くを通る電
気配線の経路を規制するための経路規制手段を前記給電
用パドルの内部に設けた。

【０００８】給電用パドル側の無線通信手段の近くを通
る電気配線は、経路規制手段によって所定の経路に規制
される。前記所定の経路に電気配線があることを考慮し
たインピーダンスマッチングを行なっておけば、通信性
能の安定性が確保される。

【０００９】請求項２の発明では、請求項１において、
前記経路規制手段は、前記給電用パドルのケースの内面
に突設された規制壁の先端に凹設された規制溝とした。
電気配線は規制溝に通される。規制溝は経路規制手段と
して簡便である。

【００１０】請求項３の発明では、請求項２において、
前記ケースは、第１のケース片と第２のケース片とを合
わせて構成されており、前記規制壁は前記第１のケース
片と第２のケース片との少なくとも一方に設けた。

【００１１】ケースに規制壁を設ける構成は簡便であ
る。請求項４の発明では、請求項２及び請求項３のいず
れか１項において、前記給電用パドル側の無線通信手段
は、電波通信用の通信用アンテナを含み、前記通信用ア
ンテナは、前記給電用パドルに対する前記受電器側の差
し込み口に前記給電用パドルを差し込んだ給電可能状態
では前記差し込み口よりも内側にあり、前記規制壁は、
前記給電可能状態では前記差し込み口の近傍にあるよう
にした。

【００１２】規制壁は通信用アンテナの近くにあり、通
信用アンテナの近くを通る電気配線が規制壁上の規制溝
によって所定の経路に規制される。請求項５の発明で
は、請求項４において、前記規制壁は導電性樹脂製とし
た。

【００１３】前記給電可能状態において受電器内から前
記差し込み口を経由して放射される放射ノイズが規制壁
によって吸収される。請求項６の発明では、請求項５に
おいて、前記規制壁は、前記給電可能状態では前記差し
込み口よりも外側で前記電気配線を包囲する包囲壁の一
部とした。

【００１４】包囲壁内の電気配線から放射される放射ノ
イズが包囲壁によって吸収される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した第１の
実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。

【００１６】図１（ａ）は、電気自動車（図示略）に搭
載された受電器であるチャージポート１０に給電用パド
ル１１を差し込んだ状態を示す。チャージポート１０を
構成する受電用コイル３７は、電気自動車に搭載された
バッテリ（図示略）に電気接続されている。給電用パド
ル１１を構成するケース１２は、合成樹脂製の一対のケ
ース片１３，１４を合体して構成されている。第１のケ
ース片１３と第２のケース片１４とは溶着して結合され
ている。図２に示すように、ケース１２は、グリップ部
１２１と挿入部１２２とからなり、挿入部１２２の孔１
２３にはフェライトコア１５が嵌め込まれている。電源
である給電スタンド４２〔図１（ｂ）に図示〕に繋がる
給電ケーブル１６は、グリップ部１２１側におけるケー
ス１２内に配置されている。給電ケーブル１６を構成す
る給電線１６１，１６２は、グリップ部１２１側のケー
ス１２内を通って挿入部１２２側のケース１２内でフェ
ライトコア１５の周囲に巻き回されている。

【００１７】図２に示すように、挿入部１２２側におけ
るケース片１３の内面には実装基板１７及び通信用アン
テナ２０が取り付けられている。通信用アンテナ２０に
は電波無線通信用の信号線１６４が電気的に接続されて
いる。実装基板１７には赤外線センサ１８及び通信回路
１９が設けられている。通信回路１９は赤外線センサ１
８を駆動するものである。実装基板１７、赤外線センサ
１８及び通信回路１９は赤外線通信手段を構成する。通
信回路１９には赤外線通信用の信号線１６３が電気的に
接続されている。電気配線である信号線１６３，１６４
は、電気配線である給電線１６１，１６２と共に給電ケ
ーブル１６を構成する。図２及び図３に示す２１，２２
は磁石である。磁石２１，２２は、チャージポート１０
に対する給電用パドル１１の挿入を検出するためのもの
である。

【００１８】図１（ａ）及び図２に示すように、グリッ
プ部１２１側におけるケース片１３には導電性樹脂製の
包囲壁２３が設けられている。包囲壁２３はケース片１
３に対するインサート成形によって形成されている。包
囲壁２３は、外壁２４と環状の垂立壁２５とからなる。
外壁２４はケース片１３の一部となってケース片１３側
の外面の一部を形成する。図２に示すように、垂立壁２
５には給電ケーブル１６挿通用の挿通溝２５１が形成さ
れている。図１（ａ）及び図３に示すように、グリップ
部１２１側におけるケース片１４には導電性樹脂製の包
囲壁２６が設けられている。包囲壁２６はケース片１４
に対するインサート成形によって形成されている。包囲
壁２６は、外壁２７と環状の垂立壁２８とからなる。外
壁２７はケース片１４の一部となってケース片１４側の
外面を形成する。図３に示すように、垂立壁２８には給
電ケーブル１６挿通用の挿通溝２８１が形成されてい
る。包囲壁２３側の垂立壁２５の環状形状と、包囲壁２
６側の垂立壁２８の環状形状とは互いに重ね合わせた位
置関係において同形同大である。図１（ａ）に示すよう
に、包囲壁２３側の垂立壁２５の先端面と包囲壁２６側
の垂立壁２８の先端面とは溶着して結合されている。包
囲壁２３，２６は収容室３３を形成する。

【００１９】図２、図４及び図５に示すように、包囲壁
２３側の垂立壁２５の一部である規制壁２９には複数の
規制溝２９１，２９２，２９３，２９４が凹設されてい
る。図２に示すように、規制壁２９と通信用アンテナ２
０とは、平行状態で接近して並列配置されている。包囲
壁２３には取り付け座３０が一体形成されており、取り
付け座３０には金属製のクランプ３１がねじ３２によっ
て止着されている。クランプ３１は給電ケーブル１６を
締め付けており、給電ケーブル１６はクランプ３１の締
め付けによってグリップ部１２１内での経路を規制され
る。給電ケーブル１６は、包囲壁２３，２６の垂立壁２
５，２８に形成された挿通溝２５１，２８１を通って収
容室３３に入り込んでいる。

【００２０】図２に示すように、給電ケーブル１６を構
成する給電線１６１，１６２及び信号線１６３，１６４
は、収容室３３内で分岐している。給電線１６１は規制
溝２９１に通されており、給電線１６２は規制溝２９２
に通されている。信号線１６３は規制溝２９３に通され
ており、信号線１６４は規制溝２９４に通されている。
規制溝２９１，２９２に通された給電線１６１，１６２
は通信用アンテナ２０の近くを横切っている。規制溝２
９３に通された信号線１６３は通信用アンテナ２０の近
くを横切っており、規制溝２９４に通された信号線１６
４は通信用アンテナ２０に接続されている。規制溝２９
１，２９２，２９３，２９４は、給電用パドル１１側の
通信用アンテナ２０の近くを通る電気配線の経路を規制
する経路規制手段となる。

【００２１】図１（ａ）に示すように、チャージポート
１０を構成するアルミニウム製のケース３４内には合成
樹脂製のハウジング３５が収容されており、ハウジング
３５にはフェライトコア３６が保持されている。フェラ
イトコア３６を構成する一対の磁極突起３６１，３６２
の一方の磁極突起３６１には受電用コイル３７が巻き回
されている。給電用パドル１１をチャージポート１０の
挿入孔１０１に完全に挿入した図１（ａ）の状態では、
給電用パドル１１側のフェライトコア１５とチャージポ
ート１０側の磁極突起３６１，３６２とが対向する。こ
の状態で給電用パドル１１側の給電線１６１，１６２に
電気を供給すれば、電気自動車のバッテリに充電が行わ
れる。給電用パドル１１をチャージポート１０の挿入孔
１０１に完全に挿入した図１（ａ）の状態は給電可能状
態である。この給電可能状態では、規制壁２９は、挿入
孔１０１の差し込み口１０２付近にあり、導電性樹脂製
の包囲壁２３，２６は、差し込み口１０２をほぼ封鎖す
る。

【００２２】差し込み口１０２の周囲においてケース３
４には複数の導電性金属製の接触子３４１が配列されて
いる。図１（ａ）の給電可能状態では、接触子３４１が
導電性樹脂製の包囲壁２３，２６の外表面に弾性接触す
る。

【００２３】図１（ａ）に示すように、ハウジング３５
には赤外線センサ３８及び通信回路３９が収容されてい
る。通信回路３９は赤外線センサ３８を駆動するもので
ある。赤外線センサ３８及び通信回路３９は赤外線通信
手段を構成する。ハウジング３５には通信用アンテナ４
０及び通信回路４１が収容されている。通信用アンテナ
４０及び通信回路４１は、チャージポート１０側の電波
通信手段を構成する。又、ハウジング３５には磁気セン
サ４４が取り付けられている。給電用パドル１１をチャ
ージポート１０の挿入孔１０１に完全に挿入した図１
（ａ）の状態では、チャージポート１０側の赤外線セン
サ３８と給電用パドル１１側の赤外線センサ１８とが対
向すると共に、チャージポート１０側の通信用アンテナ
４０と給電用パドル１１側の通信用アンテナ２０とが対
向する。又、図１（ａ）の給電可能状態では、給電用パ
ドル１１側の磁石２１，２２のうちのいずれか一方とチ
ャージポート１０側の磁気センサ４４とが対向する。

【００２４】本実施の形態では、給電用パドル１１側の
赤外線センサ１８、チャージポート１０側の赤外線セン
サ３８及び通信回路３９を含む赤外線利用の無線通信手
段、及び給電用パドル１１側の通信用アンテナ２０、チ
ャージポート１０側の通信用アンテナ４０及び通信回路
４１を含む電波利用の無線通信手段のいずれかを選択し
て使用することができる。電波利用の無線通信手段を選
択した場合、図１（ｂ）に示す給電スタンド４２内のコ
ントローラ４３は、電波利用の無線通信手段を用いてイ
ンターロック制御、モニタリング制御を行ないつつ充電
制御を遂行する。図１（ａ）に示すようにチャージポー
ト１０に給電用パドル１１を挿入すると、磁気センサ４
４が磁石２１（又は２２）との対向によってＯＮする。
通信回路４１は、磁気センサ４４のＯＮ情報を通信用ア
ンテナ４０を介して給電用パドル１１側の通信用アンテ
ナ２０へ伝送する。コントローラ４３は、磁気センサ４
４のＯＮ情報の入力に基づいてモニタリング制御を行な
いつつ充電制御を開始する。

【００２５】第１の実施の形態では以下の効果が得られ
る。 （１-1）規制壁２９に形成された規制溝２９１，２９
２，２９３，２９４は、給電用パドル１１側の通信用ア
ンテナ２０の近くを通る電気配線である給電線１６１，
１６２及び信号線１６３，１６４の経路を規制する経路
規制手段となる。給電用パドル１１側の通信用アンテナ
２０のインピーダンスマッチングは、通信用アンテナ２
０の近くを通る給電線１６１，１６２及び信号線１６
３，１６４の経路を考慮して行われる。通信用アンテナ
２０を横切る電気配線の経路は、インピーダンスマッチ
ングに大きな影響を与える。通信用アンテナ２０の近く
での給電線１６１，１６２及び信号線１６３，１６４の
経路は、規制溝２９１，２９２，２９３，２９４によっ
て規制されるため、給電用パドル１１の組み付け時、あ
るいは給電用パドル１１の使用時の衝撃による通信用ア
ンテナ２０付近での給電線１６１，１６２及び信号線１
６３，１６４の経路変動は生じない。従って、通信用ア
ンテナ２０付近での給電線１６１，１６２及び信号線１
６３，１６４の経路変動に起因するインピーダンスマッ
チングの不適正な変化は回避され、通信性能の安定性が
確保される。

【００２６】（１-2）規制溝２９１，２９２，２９３，
２９４は、形成容易性、配線容易性の上で経路規制手段
として簡便である。 （１-3）規制溝２９１，２９２，２９３，２９４を形成
した規制壁２９は、導電性樹脂製の包囲壁２３の一部で
あり、包囲壁２３は合成樹脂製のケース片１３の一部で
ある。ケース片１３に対してインサート成形で包囲壁２
３を設けるのは容易である。従って、ケース片１３に規
制壁２９を設ける構成は簡便である。

【００２７】（１-4）給電用パドル１１をチャージポー
ト１０の差し込み口１０２に差し込んだ給電可能状態で
は、給電用パドル１１側の通信用アンテナ２０は差し込
み口１０２よりも内側、即ち挿入孔１０１内にあり、規
制壁２９はほぼ差し込み口１０２上にある。規制壁２９
は通信用アンテナ２０の直ぐ近くにある。通信用アンテ
ナ２０の直ぐ近くにある規制壁２９に規制溝２９１，２
９２，２９３，２９４を設けた構成は、通信用アンテナ
２０の近くを通る給電線１６１，１６２及び信号線１６
３，１６４の経路の変動を防止する上で有効である。

【００２８】（１-5）差し込み口１０２をほぼ封鎖する
導電性樹脂製の包囲壁２３，２６は、チャージポート１
０内から差し込み口１０２を経由して放射される放射ノ
イズを吸収する。包囲壁２３，２６に吸収された放射ノ
イズの一部は、ノイズ電流として接触子３４１及びケー
ス３４を経由して電気自動車側のアース部へ流れる。
又、包囲壁２３，２６によって形成される収容室３３内
の給電線１６１，１６２から放射される放射ノイズも包
囲壁２３，２６に吸収される。チャージポート１０から
の放射ノイズの漏れ、及びグリップ部１２１側の給電線
１６１，１６２からの放射ノイズの漏れを防止するため
の包囲壁２３，２６の一部である規制壁２９に規制溝２
９１，２９２，２９３，２９４を設けた構成は簡便であ
る。

【００２９】（１-6）１つの規制溝に１本の電気配線の
経路を規制させる構成は、電気配線の確実な経路規制を
行なう上で有利である。 （１-7）規制溝２９１，２９２，２９３，２９４によっ
て経路規制された給電線１６１，１６２及び信号線１６
３，１６４は、ケース片１３側に取り付けられた通信用
アンテナ２０の上を横切らせてある。通信用アンテナ２
０と並列関係にある規制壁２９上に規制溝２９１，２９
２，２９３，２９４を列設した構成は、給電線１６１，
１６２及び信号線１６３，１６４の配線作業を容易にす
る。

【００３０】次に、図６の第２の実施の形態を説明す
る。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付し
てある。この実施の形態では、包囲壁２３の外壁２４の
内面に複数の規制ピン２４１，２４２，２４３，２４
４，２４５，２４６が一体形成されている。規制ピン２
４１，２４２は給電線１６１の経路を規制し、規制ピン
２４２，２４３は給電線１６２の経路を規制する。規制
ピン２４４，２４５は信号線１６３の経路を規制し、規
制ピン２４５，２４６は信号線１６４の経路を規制す
る。

【００３１】この実施の形態では、第１の実施の形態に
おける（１-1）項及び（１-2）項と同様の効果が得られ
る。次に、図７の第３の実施の形態を説明する。第１の
実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。

【００３２】この実施の形態では、規制溝２９１，２９
２，２９３，２９４を形成する溝形成壁２９５，２９
６，２９７，２９８が規制壁２９の両側に張り出してい
る。溝形成壁２９５，２９６，２９７，２９８の長さが
長いほど規制溝２９１，２９２，２９３，２９４の経路
規制作用が高まる。

【００３３】図８の第４の実施の形態では、規制溝２９
１，２９２，２９３，２９４を形成する溝形成壁２９
５，２９６，２９７，２９８が規制壁２９の片側にのみ
張り出している。この実施の形態においても、第３の実
施の形態と同様の効果が得られる。

【００３４】本発明では以下のような実施の形態も可能
である。 （１）ケース片１３あるいはケース片１４に規制ピンを
一体形成すること。 （２）ケース片１４側に規制溝、あるいは規制ピンを設
けること。 （３）ケース片１３及びケース片１４の両方に規制溝、
あるいは規制ピンを設けること。 （４）ケース片１３あるいはケース片１４に規制壁を一
体形成すること。 （５）ケース片１３あるいはケース片１４に取り付けら
れたクランプによって電気配線を把持して経路を規制す
ること。 （６）赤外線利用の無線通信手段を本発明の適用対象と
すること。

【００３５】前記した実施の形態から把握できる請求項
記載以外の発明について以下にその効果と共に記載す
る。 （１）請求項４乃至請求項６のいずれか１項において、
前記電気配線は、前記通信用アンテナを横切る給電用パ
ドルにおける電気配線規制構造。

【００３６】通信用アンテナを横切る電気配線の経路が
経路規制手段によって規制され、電気配線の経路変動に
起因する給電用パドルと受電器との間の電波無線通信の
安定性の低下が回避される。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明では、給電用
パドル側の無線通信手段の近くを通る電気配線の経路を
経路規制手段によって規制するようにしたので、電気配
線の経路変動に起因する給電用パドルと受電器との間の
電波無線通信の安定性の低下を回避し得るという優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態を示し、（ａ）は断面図。
（ｂ）は給電スタンドの簡略図。

【図２】ケース片１３側の断面図。

【図３】ケース片１４側の断面図。

【図４】図２のＡ−Ａ線断面図。

【図５】要部斜視図。

【図６】第２の実施の形態を示す縦断面図。

【図７】第３の実施の形態を示す要部平断面図。

【図８】第４の実施の形態を示す要部平断面図。

【図９】従来の充電装置を示す斜視図。

【符号の説明】

１０…受電器となるチャージポート。１０２…差し込み
口。１１…給電用パドル。１２…ケース。１３…第１の
ケース片。１４…第２のケース片。１６１，１６２…電
気配線となる給電線。１６３，１６４…電気配線となる
信号線。２０…給電用パドル側の通信用アンテナ。２３
…包囲壁。２９…規制壁。２９１，２９２，２９３，２
９４…経路規制手段となる規制溝。４０…受電器側の電
波利用の無線通信手段を構成する通信用アンテナ。４１
…受電器側の電波利用の無線通信手段を構成する通信回
路。４２…電源となる給電スタンド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺添 雅彦 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA01 FA01 FA06 GB08 5G363 AA11 AA20 BA01 BB06 DA20 DC02 DC08 5H115 PG04 PI16 PO16 UI40

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電磁誘導方式によって電源から受電器に電
   気を供給し、前記受電器側の無線通信手段に対する無線
   通信手段を内部に備えた給電用パドルにおいて、 前記給電用パドル側の無線通信手段の近くを通る電気配
   線の経路を規制するための経路規制手段を前記給電用パ
   ドルの内部に設けた給電用パドルにおける電気配線規制
   構造。
2. 【請求項２】前記経路規制手段は、前記給電用パドルの
   ケースの内面に突設された規制壁の先端に凹設された規
   制溝である請求項１に記載の給電用パドルにおける電気
   配線規制構造。
3. 【請求項３】前記ケースは、合成樹脂製の第１のケース
   片と合成樹脂製の第２のケース片とを合わせて構成され
   ており、前記規制壁は前記第１のケース片と第２のケー
   ス片との少なくとも一方に設けられている請求項２に記
   載の給電用パドルにおける電気配線規制構造。
4. 【請求項４】前記給電用パドル側の無線通信手段は、電
   波通信用の通信用アンテナを含み、前記通信用アンテナ
   は、前記給電用パドルに対する前記受電器側の差し込み
   口に前記給電用パドルを差し込んだ給電可能状態では前
   記差し込み口よりも内側にあり、前記規制壁は、前記給
   電可能状態では前記差し込み口の近傍にある請求項２及
   び請求項３のいずれか１項に記載の給電用パドルにおけ
   る電気配線規制構造。
5. 【請求項５】前記規制壁は導電性樹脂製である請求項４
   に記載の給電用パドルにおける電気配線規制構造。
6. 【請求項６】前記規制壁は、前記給電可能状態では前記
   差し込み口よりも外側で前記電気配線を包囲する包囲壁
   の一部である請求項５に記載の給電用パドルにおける電
   気配線規制構造。